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第二节、方案的构思过程
走进情境
设计的关键在于构思，构思的关键在于科学的设计分析与恰当的构思方法运用。一个完整的构思过程既是分析、构思、比较、权衡等思维活动交相辉映的过程，也是批判性想象、创造性思考、科学性决策综合运用的过程。方案的构思是设计中最富有挑战性的环节，是我们感受头脑风暴、体验创造乐趣的舞台。
任务一 进行设计分析，构思设计方案
一、进行设计分析
合理的设计分析是成功地进行技术设计的关键一步，分析得当可以指引以后的技术设计少走或不走弯路。
产品本身是一个整体，包括功能、造型、材料等，但任何产品都不是孤立存在的。一方面，它是为人服务的，人的需求在很大程度上决定着产品的设计；另一方面，它是在一定的环境中使用的，必然受到环境的制约，并对环境产生影响。因此，设计任何产品都应综合考虑产品本身、使用者、和使用环境，即人、物、环境三个方面因素。
产品设计
以台灯为例，说明设计分析的基本思路。
设计台灯时，要抓住台灯设计的要求及因素，如功能合理、结构稳定、安全可靠、成本适当、易于制作等。
一、进行设计分析
台灯设计需考虑的主要因素
结构稳定
易于制作
功能齐全
成本适当
安全可靠
外形美观
归纳：台灯设计要考虑的因素很多，归结起来，这些因素分别归属于产品本身、使用者、使用环境，即“物”、“人”、“环境”三个方面。
生理特点
心理特点
按产品设计”三要素”进行设计分析-人
人
学习生活特点
安全意识
以上各式各样的台灯，适合各种不同的人和不同的环境。
想一想
下面两个台灯适合什么人使用？为什么？
按产品设计”三要素”进行设计分析-物
物
造型
功能
材料
任何产品都在一定的环境中使用，必然受到环境的制约，并对环境产生影响。
对于设计对象本身，我们必须了解它的各个组成部分的作用，以及它们之间的关系，并在此基础上，对产品的各个组成部分进行设计分析。
对产品的各个组成部分进行设计分析
要求：中学生学习的时间较长，眼睛易疲劳，为了保护其视力，所要设计的台灯应连续平稳地发光，一般选择没有频闪或频闪较低的灯泡。
对产品的各个组成部分进行设计分析
作用: 支撑作用，并决定台灯的高度，还会影响到光线的利用率，影响学生的坐姿。
材料: 应选择耐用、安全、低成本、美观的材料。
选择支架时，在保证台灯高度适中的前提下，要考虑它对不同学生身高的适应性以及制作复杂程度、成本等问题。
设计支撑架时还应考虑哪些方面的问题？这些问题可以通过什么样的支撑架来解决？
思考：
台灯支撑架的高度和角度可以调节。解决方法：(1)支撑架宜选择延展性好、易改变形状的材料；(2)将结构设计成可以调节的。
生活中的可“调节”
“升降”
生活中的可“调节”
“升降”
生活中的可“调节”
“升降”
套管+元宝螺栓
生活中的可“调节”
“升降”
设计台灯灯头与书立之间的可伸缩支撑件
限定角度转动
生活中的可“调节”
“转动”
限定角度转动
夹持固定
夹持固定
夹持固定
夹持固定
对产品的各个组成部分进行设计分析
作用: 调节光线的强弱及照射形式、安全保护。
材料: 选择耐用、导热性弱、不透明、反光度适宜、颜色和谐等特性的材料。
选择灯罩时，主要考虑的是通过灯罩给学生提供一个照度合适并且光线柔和的环境，还要考虑灯罩对台灯稳定性的影响。
对产品的各个组成部分进行设计分析
开关起通断电源或调节光线亮度的作用。常见的开关有触点式开关、旋纽式开关、触摸式开关,光控开关、声控开关等。
设计对象部件的设计分析-台灯开关
功能:通断电源或调节光线亮度的作用
要求:安全、有效、方便地控制台灯的亮度
触点式 旋钮式 触摸式 光控 声控
选择开关时，要注意它能否根据学生的需要，安全有效地控制台灯的亮度。
对产品的各个组成部分进行设计分析
作用: 支撑和稳定作用。
材料: 选择坚固的、不易碎的材料
形状: 底要大稳定性好，体现个性化的风格。
选择坚固的、不易碎的材料，稳定性好、造型功能体现个性化

电扇、笔筒、闹钟、日历、储蓄罐、相框、收音机、电话、时钟、定时开关功能、自动提醒功能……
第1题：选择节能灯管或LED灯。
第2题：台灯支撑架的高度和角度可以调节。解决方法：(1)支撑架宜选择延展性好、易改变形状的材料；(2)将结构设计成可以调节的。
第3题：图一：塑料灯罩造型清新典雅，光线柔和，但不适合中学生学习时使用。
图二：镂空灯罩外观独特，色彩丰富，容易令使用者走神。
图三：造型灯罩外形优美，但方向性较差，不适合中学生使用。
第4题：感应开关、自动延时开关等。
标准件
标准件是指按照国家标准或行业标准的技术要求批量生产的具有通用性的零部件，如螺纹连接件、键、销、滚动轴承等。主要类别包括紧固件、连接件、传动件、密封件、液压元件、气动元件、轴承、弹簧等机械零件。
螺纹连接件
键
销
滚动轴承
标准件主要类别
1、紧固件
2、连接件
3、传动件
4、密封件
5、液压元件
6、气动元件
7、轴承
8、弹簧
尽量就地取材，使用可再生资源
尽量使用标准件
设计分析时对材料的选择应注意
思考：台灯中哪些组件是属于标准件呢？为什么要选择标准件？
制作台灯时，选择标准件，这样既可以简化制作过程，又能实现通用通换。
为贫困山区的初中学生设计台灯，材质上可采用木材等当地易获取的，零部件应选用标准件。支撑架、灯罩造型设计要求：结构简单，方便开关，底座稳定，整体尺寸不宜太大，最好可折叠，方便携带，运输方便。
满足初中学生阅读照明的需要，包括照度、频闪、冷暖、照射角度与范围等方面的要求，符合国家标准。具体设计要求如下：
(1)安全：触电保护（最好不连接电网，使用电池），稳定（整个台灯的稳定性好、灯头的稳定性好），可考虑购置电源及充电模块，选用环保材料。
(2)结构与外形：需要考虑多种使用情境，如桌面阅读、宿舍床头阅读、行路照明等；可折叠，方便收纳、包装等。
(3)控制与交互：开关方式、亮度调节以及调节反馈等。
(4)其他辅助功能：提示已阅读时间，帮助初中学生养成健康用眼习惯；环境照度不足时，能够自动开启、调光等。
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